基于visual lisp 的蝸桿傳動(dòng)承載能力的分析計(jì)算

1、....基于基于Visuallisp的蝸桿傳動(dòng)承載能力的分析計(jì)算的蝸桿傳動(dòng)承載能力的分析計(jì)算姚慧1，曹巖1，王柏盛2（1西安工業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院西安710032；2西安秦華天然氣有限公司西安710075）摘要：摘要：針對(duì)蝸桿傳動(dòng)設(shè)計(jì)中承載能力的分析計(jì)算問題，本文在AutoCAD環(huán)境下，應(yīng)用VisualLisp進(jìn)行二次開發(fā)實(shí)現(xiàn)普通蝸桿傳動(dòng)承載能力分析計(jì)算的輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)，由DCL對(duì)話框?qū)崿F(xiàn)交互式用戶界面，Visuallisp程序驅(qū)動(dòng)對(duì)話框完

2、成設(shè)計(jì)計(jì)算功能。該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)普通蝸桿傳動(dòng)的模數(shù)、齒數(shù)等基本參數(shù)、蝸輪齒面接觸強(qiáng)度和齒根彎曲強(qiáng)度等分析計(jì)算，并得到蝸桿蝸輪的結(jié)構(gòu)尺寸數(shù)據(jù)報(bào)表，為后面的參數(shù)化繪圖提供接口數(shù)據(jù)。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：蝸桿傳動(dòng)；承載能力；Visuallisp；二次開發(fā)；中圖號(hào)：中圖號(hào)：TP391.72文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A蝸桿是機(jī)械產(chǎn)品中重要的傳動(dòng)件，主要用于交錯(cuò)軸間傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，通常交錯(cuò)角為90度，可實(shí)現(xiàn)較大傳動(dòng)比，且傳動(dòng)工作較平穩(wěn)，噪聲低，結(jié)構(gòu)緊湊，可以自

3、鎖，常常用于減速裝置。目前普通圓柱蝸桿傳動(dòng)承載能力的計(jì)算主要依靠查閱設(shè)計(jì)手冊(cè)進(jìn)行手工計(jì)算，其中包括大量的參數(shù)計(jì)算和校核計(jì)算，不僅費(fèi)時(shí)、費(fèi)力而且容易出錯(cuò)，另一方面，蝸桿傳動(dòng)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)較少，尤其是專門針對(duì)蝸桿承載能力計(jì)算的CAD系統(tǒng)幾乎沒有，因此，為了提高蝸桿傳動(dòng)設(shè)計(jì)的效率，縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期，提高設(shè)計(jì)人員在創(chuàng)造性設(shè)計(jì)時(shí)間的投入，提高市場競爭力，本文在AutoCAD2004環(huán)境下，應(yīng)用VisualLisp程序開發(fā)實(shí)現(xiàn)了一種具有人機(jī)

4、交互界面的蝸桿傳動(dòng)承載能力計(jì)算的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)，使一些常用的或常規(guī)設(shè)計(jì)計(jì)算工作程序化，標(biāo)準(zhǔn)化，規(guī)范化，為智能CAD系統(tǒng)的開發(fā)奠定基礎(chǔ)，提高用戶的CAD應(yīng)用水平。1系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)在蝸桿傳動(dòng)過程中，由于蝸桿與蝸輪齒面間滑動(dòng)速度較大，蝸桿傳動(dòng)的失效形式主要是蝸輪齒面的點(diǎn)蝕、磨損和膠合，有時(shí)也出現(xiàn)蝸輪輪齒齒根折斷，因此，設(shè)計(jì)時(shí)要進(jìn)行必要的齒面接觸強(qiáng)度和齒根彎曲強(qiáng)度的驗(yàn)算，而本文系統(tǒng)正是以這兩方面的校核計(jì)算為主開發(fā)的，其功能結(jié)構(gòu)如下

5、圖1所示。主要功能模塊［1］有：技術(shù)條件輸入、齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算、齒面接觸強(qiáng)度校核和齒根彎曲強(qiáng)度校核四部分，有些主功能模塊又包含了低一級(jí)的子功能模塊，子功能模塊主要用來實(shí)現(xiàn)計(jì)算參數(shù)的選取。圖1系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)Fig.1Structureofsystemfunction針對(duì)上述四種功能模塊，本文系統(tǒng)中應(yīng)用AutoCAD的DCL對(duì)話框?qū)崿F(xiàn)人機(jī)交互界面，主對(duì)話框界面齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算齒面接觸強(qiáng)度校核齒根彎曲強(qiáng)度校核技術(shù)條件輸入蝸桿頭數(shù)許用接觸

6、應(yīng)力壽命系數(shù)...彈性系數(shù)使用系數(shù)滑動(dòng)速度影響系數(shù)...蝸輪的綜合齒形系數(shù)....開始初始化參數(shù)輸入按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)初步確定m和d1確定蝸輪的圓周速度，校核效率校核蝸輪齒面接觸強(qiáng)度成功？校核蝸輪齒根彎曲強(qiáng)度成功？結(jié)束輸出校核結(jié)果數(shù)據(jù)幾何尺寸數(shù)據(jù)NYNY圖3系統(tǒng)工作流程圖Fig.3Flowtofsystem3.各功能模塊的實(shí)現(xiàn)各功能模塊的實(shí)現(xiàn)對(duì)于蝸桿傳動(dòng)的設(shè)計(jì)，從設(shè)計(jì)條件輸入，強(qiáng)度校核到最終數(shù)據(jù)輸出，不同的功能模塊對(duì)于計(jì)算數(shù)據(jù)的輸入、選

7、擇、計(jì)算、輸出采用不同的方式實(shí)現(xiàn)。3.1技術(shù)條件輸入模塊技術(shù)條件輸入模塊技術(shù)條件輸入模塊是用來實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)條件的輸入，為下一步設(shè)計(jì)計(jì)算與校核提供設(shè)計(jì)依據(jù)，包括：輸入功率、傳動(dòng)比、使用壽命和工況條件等［2］。這些基本條件在技術(shù)條件輸入模塊中采用DCL對(duì)話框的編輯框控件實(shí)現(xiàn)，該模塊界面及部分代碼分別如下圖4和圖5所示所示。編輯框控件可以滿足不同用戶針對(duì)不同設(shè)計(jì)要求，輸入不同設(shè)計(jì)條件數(shù)據(jù)。圖4技術(shù)條件輸入模塊界面Fig.4Interfaceoft